СОВРЕМЕННАЯ КОНЦЕПЦИЯ И МЕТОДЫ НОРМИРОВАНИЯ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОДТОПЛЕНИЯ

И.А. Шишкин, А.И. Шишкин, Н.А. Жильникова

Аннотация


Рассмотрены принципы, методы и средства реализации современной концепции эколого-технологического нормирования техногенной нагрузки на водные объекты и их экологические системы, а также алгоритмы оценки уровней безопасности и ущерба от подтопления градопромышленных территорий и хозяйственных объектов. Особое внимание уделено экологическому управлению территориальными природно-техническими комплексами на основе межотраслевого подхода с учетом большого многообразия и сложности разнородных определяющих факторов, а также учету труднопредсказуемых событий, основанному на математическом геоинформационном моделировании. Приняты во внимание наиболее важные параметры водного режима, в том числе его распределение во времени и пространстве, скорость продукционных процессов, деструкция органического вещества, флоры и фауны гидробионтов и, как следствие, общее состояние качества воды и биопродуктивность водных экосистем. Их оценка с применением математических моделей конвективно-диффузионного переноса и превращения веществ позволяет определить их непосредственное или опосредованное, быстрое или отсроченное влияние на абиотические и биотические компоненты водных экосистем.

Ключевые слова


эколого-технологическое нормирование, геоинформационная система, межотраслевое нормирование, мониторинг, экспертная оценка.

Полный текст:

PDF

Литература


Алексеев ВВ. Информационные измерительные системы. Комплексная оценка состояния объектов окружностей природной среды на основе ГИС-технологий. Вестник образования и развития науки РАЕН. 2001;5(3):230-40.

Алексеев ВВ, Королев ПГ, Куракина НИ, Орлова НВ. Информационно-измерительные и управляющие системы мониторинга состояния распределенных технических и природных объектов. Приборы. 2009;(10):28-42.

Алексеев ВВ, Куракина НИ. Измерительные системы и ГИС-технологии. СПб.: Изд-во Эл-ор;2007.

Алексеев ВВ, Куракина НИ. Информационно-измерительные системы мониторинга. Вопросы комплексной оценки состояния окружающей природной среды на базе ГИС-технологий. ГИС-обозрение. 2000;(19):67-9.

Алексеев ВВ, Куракина НИ. Принципы построения нормированного пространства для формирования комплексных оценок о состоянии сложных объектов. СПб.: Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет; 2000.

Алексеев ВВ, Орлова НВ. ИИС контроля состояния природных объектов. Обеспечение единства измерений при получении оценок на основе контрольных измерений. Приборы. 2010;(2):19-28.

Алексеев ВВ, Орлова НВ, Иващенко ОА. ИИС контроля состояния природных объектов на основе геоинформационных технологий. Формирование нормированных шкал для простых, сложных и комплексных оценок. СПб.: Изд-во ЛЭТИ; 2010.

Алексеев ВВ, Орлова НВ, Иващенко ОА. Методика формирования нормированных логарифмических шкал. Метрологический анализ. В кн.: Материалы XIII конференции по мягким вычислениям и измерениям. Санкт-Петербург; 2010.

Алексеев ВВ, Орлова НВ, Шишкин ИА, Гусева ЕС, Жигновская АС. ГИС мониторинга состояния инженерных сооружений защиты территории от подтопления. СПб.: Из-во ЛЭТИ; 2012.

Алексеев ВВ, Орлова НВ, Шишкин ИА. ГИС «Мелиорация развивающихся территорий». ГИС-проект «Оценка состояния инженерных сооружений системы защиты территорий от подтопления». СПб.: ООО «ПИФ.com»; 2012. с. 52-7.

Алексеев ВВ, Орлова НВ, Шишкин ИА. ГИС «Мелиорация развивающихся территорий». Методика формирования ГИС-проекта «Оценка риска и возможного нанесенного ущерба от подтопления территории». СПб.: ООО «ПИФ. com»; 2012. с. 57-62.

Алексеев ВВ, Орлова НА, Шишкин ИА. ГИС «Мелиорация». Получение оценок состояния объекта на основе контрольных измерений. В кн.: Материалы VI Международного конгресса «Цели развития тысячелетия и инновационные принципы устойчивого развития Арктических регионов». Санкт-Петербург; 2013. с. 69-74.

Алексеев ВВ, Шишкин ИА. ИИС мониторинга состояния системы инженерной защиты территории от подтопления на базе ГИС. Часть 2. Получение оценок, поддержка принятия управляющих решений. Приборы. 2012;(6):28-37.

Алексеев ВВ, Шишкин ИА. Геоинформационная система оценки состояния технических сооружений защиты территории от подтопления. Вестник Тихоокеанского государственного университета; 2012;4(27):69-78.

Алексеев ВВ, Орлова НВ, Шишкин ИА, Жигновская АС, Гусева ЕС. ГИС «Мелиорация развивающихся территорий». Реализация ГИС-проекта«Оценка риска и возможного нанесенного ущерба от подтопления территории ». СПб.: ООО «ПИФ.com»; 2012. с. 63-70.

Антонов ИВ, Шишкин ИА, Епифанов АВ. Использование удельных показателей для оценки техногенной нагрузки с использованием геоинформационных систем. В кн.: Материалы XVI межотраслевой международной конференции «Допустимое воздействие на окружающую среду и совершенствование системы экологической безопасности». СПб.; 2008. с. 105-8.

Арефьев НВ. Основы формирования природно-аграрных систем. Теория и практика. СПб.: Изд-во Политехнического университета; 2011.

Арефьева ЕВ, Мухин ВИ, Мирмович ЭГ. Подтопление как потенциальный источник ЧС. Технологии гражданской безопасности. 2007;4(14).

Бескид ПП, Куракина НИ, Орлова НВ. Геоинформационные системы и технологии. СПб.: РГГМУ; 2010.

Дзекцер ЕС, Пырченко ВА. Технология обеспечения устойчивого развития урбанизированных территорий в условиях воздействия природных опасностей. М.: ДАР/ВОДГЕО; 2004.

Дружинин НИ, Шишкин АИ. Математическое моделирование и прогнозирование загрязнения вод суши. Л.: Гидрометеоиздат; 1989.

Жильникова НА, Алексеев ВВ, Шишкин ИА. Информационно-измерительная система мониторинга защиты территории топливно-энергетического комплекса от подтопления на основе геоинформационной технологии. Информационно-управляющие системы. 2015;(6):93-5.

Жуков КГ. Модельное проектирование встраиваемых систем в LabVIEW. М.: ДМК Пресс; 2011.

Исаев ЛК. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. СПб.: Эколого-аналитический информационный центр «Союз»; 1998.

Кондратьев СА, Фрумин ГТ. Водные объекты Санкт-Петербурга. СПб.: Символ; 2002.

Куранов ПН. Обоснование критериев уровня риска при подтоплении градопромышленных территорий. Экология урбанизированных территорий. 2011;(3)70-4.

Серов АВ. Базы данных и геоинформационные системы. Атрибутивная информация. Пространственные данные. http://www.gisa.ru/52133.html

Серов АВ. Базы данных и геоинформационные системы. Сферы применения моделей данных в ГИС. Пространственные данные. http://www.gisa.ru/54694.html.

Слепян ЭИ, ред. Безопасность большого города. СПб.: Изд-во Сергея Ходова; 2007.

Трифонова ТА, Мищенко НВ, Краснотеков АН. Геоинформационные системы и дистанционное зондирование в экологических исследованиях. М.: Академический проект; 2005.

Федоров МП. Экологические основы управления природно-техническими системами. СПб.: Изд-во Политехнического университета; 2007.

Шитиков ВК, Розенберг ГС, Зинченко ТД. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. Тольятти: ИЭВБ РАН; 2003.

Шишкин АИ. Управление качеством окружающей среды с применением геоинформационных систем. СПб.: Изд-во Политехнического университета; 2011.

Шишкин АИ, Епифанов АВ, Антонов ИВ. Геоинформационная моделирующая система нормирования допустимых сбросов для целлюлозно-бумажных комплексов. В кн.: Сборник материалов XII Международного экологического форума «День Балтийского моря». СПб.: ООО «Цветпринт»; 2011. с. 31-2.

Шишкин АИ, Епифанов АВ, Антонов ИВ. Нормирование сброса сточных вод при производстве целлюлозы и продуктов ее переработки с применением ГИС-технологий. Целлюлоза Бумага Картон. 2012;(1):66-73.

Шишкин АИ, Епифанов АВ, Антонов ИВ. Интегрированное нормирование допустимых сбросов для водопользователей бассейна Балтийского моря. В кн.: Сборник материалов XI Международного экологического форума «День Балтийского моря». СПб.: ООО «МаксиПринт»; 2010. с. 206-7.

Шишкин ИА. Оценка состояния подтопляемых территорий на ГИС-основе. В кн.: Сборник материалов Биос-форума. СПб.; 2012. с. 301-5.

Шишкин ИА, Кондрашкова ГА, Луканин ПВ. Управление и контроль параметров водохозяйственного комплекса с применением ГИС-технологий. В кн.: Сборник докладов и сообщений научно-практической конференции «Молодые ученые университета – ЛПК России ». СПб.; 2006. с. 117-20.

Шишкин ИА. Представление системы инженерной защиты территории от подтопления в ГИС с целью автоматизацииоценки их состояния. СПб.: МНТК «Наукоемкие и инновационные технологии в решении проблем прогнозирования и предотвращения чрезвычайных ситуаций и их последствий»; 2011. с. 47-52.

Alekseyev VV. [Informational measuring systems. Integral assessment of environmental objects based on geo-information system technologies]. Vestnik Obrazovaniya i Razvitiya Nauki Rossiyskoy Akademii Yestestvennykh Nauk. 2001;5(3):230-40. (In Russ.)

Alekseyev VV, Korolev PG, Kurakina NI, Orlova NV. [Informational measuring and control system for monitoring the conditions of distributed technical and natural objects]. Pribory. 2009;(10):2842. (In Russ.)

Alekseyev VV, Kurakina NI. Izmeritel’nye Sistemy i GIS-Teknologii. [Measuring Systems and GIS-Technology]. Saint Petersburg: Izdatel’stvo El-Or; 2007. (In Russ.)

Alekseyev VV, Kurakina NI. [Informational measuring systems for monitoring. Issues of integral assessments of the environment using geoinformation technologies]. GIS-Obozreniye. 2000; (19):67-9. (In Russ.)

Alekseyev VV, Kurakina NI. [Principles of normalized space construction for integral assessments of complex object conditions]. Saint Petersburg: Izdatel’stvo LETI; 2000. (In Russ.)

Alekseyev VV, Orlova NV. [Informational measuring systems for natural objects control using geoinformation technologies. Ensuring the uniformity of estimates in assessments based on control measurements]. Pribory. 2010;(2):19-28. (In Russ.)

Alekseyev VV, Orlova NV, Ivashhenko OA. [Informational measuring systems for natural objects control using geoinformation technologies]. Saint Petersburg; Izdatel’stvo LETI; 2010. (In Russ.)

Alekseyev VV, Orlova NV, Ivaschenko OA. [Methodology of construction of normalized logarithmic scale]. In: Metrologicheskiy Analiz Materialy XIII Konferentsii po Miagkim Vychisleniyam i Izmereniyam. Saint Petersburg; 2010. (In Russ.)

Alekseyev VV, Orlova NV, Shishkin IA, Guseva ES, Zhignovskaja AS. [GIS for monitoring the conditions of engineering means of protection from flooding]. Saint Petersburg: Izdatel’stvo LETI; 2012. (In Russ.)

Alekseyev VV, Orlova NV, Shishkin IA. [GIS «Melioration of Developing Territories». GIS project «Evaluation of Engineering Constructions for Protecting from Flooding»]. Saint Petersburg: OOO «PIF.com»; 2012. P. 52-7. (In Russ.)

Alekseyev VV, Orlova NV, Shishkin IA. [GIS «Melioration of Developing Territories» Methodology of the GIS project «Risk Assessment and Possible Damage Caused by Flooding»]. Saint Petersburg: OOO «PIF.com»; 2012. P. 57-62. (In Russ.)

Alekseyev VV, Orlova NA, Shishkin IA. [GIS «Melioration». Assessments of objet conditions based on control measurements]. In: Materialy VI Mezhdunarodnogo Kongressa «Tseli Razvitiya Tysiacheletiya i Innovatsionnye Printsypy Ustoychivogo Razvitiya Arkticheskikh Regionov». Saint Petersburg; 2013. P. 69-74. (In Russ.)

Alekseyev VV, Shishkin IA. [GIS-based informational measuring system for monitoring the conditions of engineering means of protection from flooding. Part 2: Making assessments and supporting management decision-making]. Pribory. 2012;(6):28-37. (In Russ.)

Alekseyev VV, Shishkin IA. [Geographicinformational system for assessing the conditions of technical constructions for territory protection from flooding]. Vestnik Tikhookeanskogo Gosugarstvennogo Universiteta. 2012;4(27):69-78. (In Russ.)

Alekseyev VV, Orlova NV, Shishkin IA, Zhignovskaja AS, Guseva ES. [GIS «Melioration of Developing Territories». The implementation of hte GIS project «Risk Assessment and Possible Damage Caused by Flooding»]. Saint Petersburg: OOO «PIF.com»; 2012. P. 63-70. (In Russ.)

Antonov IV, Shishkin IA, Yepifanov AV. [Employing specific indicators in assessing anthropogenic loads using geoinformation systems]. In: Materialy XVI Mezhotraslevoy Mezhdunarodnoy Konferentsii «Dopustimoye Vozdeystviye na Okruzhayushhuyu Sredu i Sovershenstvovaniye Sistemy Ekologicheskoy Bezopasnosti». Saint Petersburg; 2008. P. 105-8. (In Russ.)

Arefyev NV. Osnovy Formirovaniya Prirodno-Tekhnicheskikh Sistem. Teoriya i Praktika. [Foundations of Natural-Agrarian Systems Development. Theory and Practice]. Saint Petersburg: Izdatel’stvo Politekhnicheskogo Universiteta; 2011. (In Russ.)

Arefyeva YeV, Mukhin VI, Mirmovich JeG. [Flooding as a potential source of emergency]. Tekhnologii Grazhdanskoy Bezopasnosti. 2007;4(14):69-73. (In Russ.)

Beskid PP, Kurakina NI, Orlova NV. Geoinformatsionnye Sistemy i Tekhnologii. [Geoinformation Systems and Technologies]. Saint Petersburg: Izdatel’stvo RGGMU; 2010. (In Russ.)

Dzektser ES, Pyrchenko VA. Teknologiya Obespecheniya Ustoychivogo Razvitiya Urbanizirovannykh Territoriy v Usloviyakh Vozdeystviya Prirodnykh Opasnostey. [Technology for sustainable development of urban areas in the face of natural hazards]. Moscow; DAR/VODGEO; 2004. (In Russ.)

Druzhinin NI, Shishkin AI. Matematicheskoye Modelirovaniye i Prognozirovaniye Zagriazneniya Vod Sushi. [Mathematic Simulation and Forecasting of Surface Water Pollution]. Leningrad: Gidrometeoizdat; 1989. (In Russ.)

Zhil’nikova NA, Alekseyev VV, Shishkin IA. [Geoinfromation Technology-Based Informational Measuring System for Monitoring the Protection of a Fuel-Power Complex from Flooding]. InformatsionnoUpravliayuschiyeSistemy. 2015;(6):937. (In Russ.)

Zhukov KG. [Modelling-Based Designing of AddIn Systems Using LabVIEW]. Moscow: DMK Press; 2011. (In Russ.)

Isayev LK. Kontrol’ Khimicheskikh i Biologischeskikh Parametrov Okrushayuschey Sredy. [Control of Chemical and Biological Parameters of the Environment]. Saint-Petersburg.: Ekologo-Analiticheskiy Informatsionnyi Tsentr «Soyuz»; 1998. (In Russ.)

Kondratyev SA, Frumin GT. Vodnye Obyekty Santk-Peterburga. [Water Bodies of Saint-Petersburg]. Saint Petersburg; 2002. (In Russ.)

Kuranov PN. [Substantiation of criteria of the risk of flooding of urbanized industrial territories]. Ekologiya Urbanizirovannykh Territoriy. 2011;(3):70-4. (In Russ.)

Serov AV. [Databases and GIS: Attributive information]. Prostranstvennye Dannye. 2008;(4). http://www.gisa.ru/52133.html. (In Russ.)

Serov AV. [Databases and GIS: Application areas of data models in GIS]. Prostranstvennye Dannye. 2009;(1).http://www.gisa.ru/54694.html. (In Russ.)

Slepyan EI., ed. Bezopasnost Bolshogo Goroda. [The Safety of a Big City]. SPB: Izdatel’stvo Sergeya Khodova; 2007. (In Russ.)

Trifonova TA, Mischenko NV, Krasnotekov AN. Geoinformatsionnye Sistemy i Distantsionnoye Zondirovaniye v Ekologischeskikh Issledovaniyakh. [Geographic Information Systems and Remote Sensing in Environmental Studies]. Moscow: Akademicheskiy Proyekt; 2005. (In Russ.)

Fedorov MP. [The Ecological Foundations Techno-Natural Systems Management]. Saint-Petersburg: Izdatel’stvo Politekhnicheskogo Universiteta; 2007. (In Russ.)

Shitikov VK, Rozenberg GS, Zinchenko TD. Kolichestvennaya Gidroekologiya: Metody Sistemnoy Identifikatsii. [Quantitative Hydroecology: System Identification Methods]. Tolyatti: IEVB RAN; 2003. (In Russ.)

Shishkin AI. Upravleniye Kachestvom Okruzhayuschey Sredy s Primeneniyem Geoinformatsionnykh Sistem. [Environment Quality Management with Geoinformation Systems]. Saint-Petersburg.: Izdatel’stvo Politekhnicheskogo Universiteta; 2011. (In Russ.)

Shishkin AI, Yepifanov AV, Antonov IV. [A geoinformation modelling system for rate setting of permissible discharges from pulp-and-paper industry complexes]. In: Sbornik Materialov XII Mezhdunarodnogo Ekologicheskogo Foruma «Den’ Baltiyskogo Moria». Saint-Petersburg: OOO Tsvetprint; 2011. P. 31-2. (In Russ.)

Shishkin AI, Yepifanov AV, Antonov IV. [Using geoinformation technologies for rate setting of wastewater discharge at pulp-and-paper plants]. Tselluloza Bumaga Karton. 2012;(1):66-73. (In Russ.)

Shishkin AI, Yepifanov AV, Antonov IV. [Integrated rate setting of permissible discharges to water for water users of the Baltic Sea basin]. In: Sbornik Materialov XI Mezhdunarodnogo Ekologicheskogo Foruma «Den’ Baltiyskogo moria». SaintPetersburg: OOO «Maksi-Print»; 2010: 206207. (In Russ.)

Shishkin IA. [GIS-based assessment of flooded territory conditions]. In: Sbornik Materialov Bios-Foruma. Saint Petersburg; 2012: 301-5. (In Russ.)

Shishkin IA, Kondrashkova GA, Lukanin PV. [Management and control of water complex parameters using GIS technology]. In: Sbornik Dokladov i Soobshheniy Nauchno-Prakticheskoy Konferentsii «Molodye Uchenye Universiteta – LPK Rossii». Saint Petersburg; 2006:117-20. (In Russ.)

Shishkin IA. [Using GIS to automatize assessing the conditions of engineering means for territory protection from flooding]. Saint-Petersburg: MNTK «Naukoyemkiye i Innovatsionnye Tehhnologii v Reshenii Problem Prognozirovaniya i Predotvrashheniya Chrezvychaynykh Situatсiy i Ikh Posledstviy»; 2011. P. 47-52. (In Russ.)

Hardisty J, Taylor DM, Metcalfe SE. Computerized Environmental Modeling: A Practical Introduction. New York: John Wiley & Sons, Inc.; 1993.




DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v10i2.442

© ФОНД НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ "XXI ВЕК"